【正文】 本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有用外形凸模導(dǎo)向，對內(nèi)孔凸模起保護(hù)作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相同，卸料板的厚度按表 103 選擇，卸料板厚度為 18mm。推件力 是由壓力機(jī)的模梁作用，通過一些傳力元件將推件力傳遞到推件板上，將制件和廢料推出凹模。 （ 2）剛性推件裝置：一般裝在上模，利用壓力機(jī)的力推件，因此推件力大，推件可靠；但不具有壓料作用。 擋料銷的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)擋料銷時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1）工件外形簡單時，應(yīng)以外形定位，外形復(fù)雜時以內(nèi)孔定位。 擋料銷的位置尺寸可按下式計(jì)算： ???? // （ 106） =A(DTD)/2+ 式中： A步距（ mm）； DT落料凸模直徑（ mm）； D擋料銷頭部直徑（ mm）。本設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際而定 ， 采用標(biāo)優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 36 準(zhǔn) 模座。常用的模柄形式有： （ 1）整體式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具。 （ 5）浮動式模柄，它由模柄，球面墊塊和連接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差對對沖模導(dǎo)向精度的影響，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精 密沖裁。導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證上模座最底位置時（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離 15mm。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用 H7/h6 的間隙配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用 20 鋼，熱處理硬度滲碳淬硬 56～ 60HRC。 導(dǎo)套： d/mmL/mmD/mm分別為 Φ289542。優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 38 11 模具總裝圖 通過以上的設(shè)計(jì)，可得到模具總裝圖。上模座、上模墊板、凸模固定板、及卸料板用 4 個卸料螺釘、 4 個 M10 螺釘和 4 個 Φ10 圓柱銷固定。卸料方式是采用固定卸料板卸料。 模座的厚度應(yīng)為凹模厚度的～ 2 倍，上模座厚度為 35mm，上墊板的厚度為 ： 8mm，凸模固定板厚度取20mm，凸凹模厚度為 54mm，下模座厚度為 45mm，那么該模具的閉合高度為： hHHLHHH ?????? 下模凹墊上模閉 （ 107） 式中： L沖孔凸模長度； H 凹 凹模板厚度； h凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 37 導(dǎo)柱： d/mmL/mm 分別為 Φ28170。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用 R6/h5 的過盈配合 ,導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用 H6/h5 的過盈配合。 模架的設(shè)計(jì) 本模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架（ GB/），模具上、下模的精準(zhǔn)導(dǎo)向由滑動導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證。 （ 3）帶螺紋的旋入式模柄，與上模連接后，為防止松動，擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度較差，主要用于小型模具。 （ 3）模座厚度 上模座的厚度與下模座厚度查標(biāo)準(zhǔn)分別為 45mm、 50mm。本 設(shè)計(jì)從降低模具成本考慮，選用 HT200 作為模座材料。 （ 3）若工件需要經(jīng)過幾道工序完成時，各套沖模應(yīng)盡可能利用工件上同一位基準(zhǔn)，避免累積誤差。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 35 綜上，本設(shè)計(jì)采用剛性推件裝置。 推件塊結(jié)構(gòu)形式分為： （ 1）彈性推件裝置：一般裝在下模，具有壓料作用，沖裁件質(zhì)量好；但推件力較小。卸料板采用 45 鋼制造，熱處理淬火硬度 40～ 45HRC。 4 5 0 0162 5 9 0FjF y h jHy????// 檢查所選彈簧是否合適，使彈簧工作時的總壓縮量 h 不超過彈簧允許的極限工作負(fù)荷下的壓縮量 hj，應(yīng)滿足此式： hmhxhyhhj???????? 經(jīng)檢查滿足彈簧選取要求。這種彈簧已標(biāo)準(zhǔn)化（ GB20891980），設(shè)計(jì)時根據(jù)所要求的壓縮量和生產(chǎn)的壓力按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。彎曲凸模與凸模固定板采用H7/r6 配合。 由于 H1=20， H2=20， H3=18， H4=6， H5=2，代入公式 103 得： mm6626182020HHHHHL 54321??????????? 圖 101 沖孔凸模尺寸 凸模材料的選用 由于沖模為級進(jìn)模，所以材料要有良好的耐磨性、高強(qiáng)度、足夠的韌性、良好的抗疲勞性、熱處理工藝性等。整體式中 ，根據(jù)加工方法的不同，又分為直通式和臺階式。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、導(dǎo)料板的厚度的總和，外形凸模下部設(shè)置 1 個導(dǎo)正銷，借用工件上的孔作為導(dǎo)正孔。但熱處理應(yīng)高于凹模。凹模輪廓尺寸為 280mm200mm40mm。 表 101 系數(shù)值 K 材料料寬s/mm 材料厚度 t/mm ≤1 1～ 3 3～ 6 ≤50 ～ ～ ～ 50～ 100 ～ ～ ～ 100～ 200 ～ ～ ～ 200 ～ ～ ～ 由于查表 101 得： K=，代入 公式 101 得： b????KH 取 H=40mm。這種加工方法可以保證這些零件各個內(nèi)孔的同軸度，使裝配工作簡化。 工件的外形尺寸為： 34+，所以凹模的實(shí)際尺寸為：LA=(L3/4Δ) +δA0，凸、凹制造公差， Δt=δA=Δ/4=。 由表 93 查得： Δ=0， C=，代入 公式 99 得： ????????? cttZ 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 27 表 93 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼板的厚度公差 表 94 U 形彎曲件凸凹模的間隙數(shù) Z 值 彎曲件邊長L/mm B/h≤2 板料厚度（ t/mm） ＜ ～ 2 2～ 4 10 20 35 50 （ 3）凸凹模橫向尺寸的確定 彎曲模的凸凹模工作部分尺寸確定比較復(fù)雜，不同的工件形狀其橫向工作尺寸的確定方法不同。其回彈值為 150，由于回彈值很小，故彎曲凸、凹模均可按制件的基本尺寸標(biāo)注，在試模后稍加修磨即可。 最小彎曲半徑與彎曲件厚度的比值 Rmin/t 稱為最小相對彎曲半徑，又稱為最小彎曲系數(shù)，是衡量彎曲變形的一個重要指標(biāo)。 落料凹模的尺寸從圖 91 上可知， A、 B、 C、 D 均屬磨損后變大的尺寸，屬于第一類尺寸，計(jì)算公式為： Aa XBB ????? 0m ax ）（ ）/（ 4??A? 落料凹模的基本計(jì)算尺寸如下： 1 0 04/002 1 04/001 0 04/002 1 04/00m a xm a xm a xm a x????????????????????????????????????）（）（）（）（）（）（）（）（凹凹凹凹AAAAXADXACXABXAA???? 凸模按凹模尺寸配制，保證雙面間隙（ ～ ） 沖孔凸模的尺寸從圖 91 上可知，凸模的尺寸在磨損過程中將變小，屬于第優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 25 二類尺寸，計(jì)算公式為： 0m ax Aa XBB ?）（ ??? ）（ 4/??A? 由于 Bmax=，查表 91 磨損系數(shù) X=，代入 公式 92 得： 004/0m a x????????）（）（ AXBBa ? 凹模按凹模尺寸配制，保證雙面間隙（ ～ ） 。 表 91 系數(shù) x 材料厚度 工件公差 △ 1 1～ 2 2～ 4 ＞ 4 ≤ ≤ ≤ ≤ ～ ～ ～ ～ ≥ ≥ ≥ ≥ ＜ ＜ ＜ ＜ ≥ ≥ ≥ ≥ 磨損系數(shù) 非圓形 X 值 圓形 X 值 1 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 24 落料刃口計(jì)算 圖 91 計(jì)算刃口尺寸 簡 圖 圖 91 中的尺寸均無公差要求，按國家標(biāo)準(zhǔn) IT14 級公差要求處理，查公差表得： 0?、 0?、 ?? 。 工件精度 IT10 以上 ： x=1。 （ 1）第一類：凸?；虬寄Ｄp會增大的尺寸； （ 2）第二類：凸?；虬寄Ｄp或會減小的尺寸； （ 3）第三類：凸模或凹 模磨損后基本不變的尺寸 。 此方法是先做好其中一件作為基準(zhǔn)件，然后以此基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸來配合加工另一件，使它們之間保留一定的間隙值，因此，只在基準(zhǔn)件上標(biāo)注尺寸制造公差，另一件只標(biāo)注公稱尺寸并注明配做所留的間隙值。 （ 4）凸模和凹模的制造公差應(yīng)與沖裁件的尺寸精度相適應(yīng)。 根據(jù)實(shí)用間隙表 81 查得材料 Q235 的最小雙面間隙 Zmin=，最大雙面間隙 Zmax=?？紤]到制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 Cmin，最大值稱為最大合理間隙 Cmax。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置 X0， Y0（ x=0， y=0），即為所求模具的壓力中心。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則會使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。 壓力大，而且是靜壓力，但生產(chǎn)率低。 生產(chǎn)率高，適用于各類沖壓加工。 結(jié)構(gòu)簡單，當(dāng)超負(fù)荷時，只會引起飛輪與摩擦盤之間的滑動，而不致?lián)p壞機(jī)件。 %80Fu%80?????壓F 彎曲力： FFuF 壓?????C 總沖壓力的計(jì)算 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的沖壓力： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 18 FFQFQFQFpF C21??????????? 壓力機(jī)的初選 壓力機(jī)可分為機(jī)械式和液壓式，機(jī)械式分為摩擦壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)、高速沖床，液壓式分為油壓機(jī)、水壓機(jī)，而在生產(chǎn)中一般常選用曲柄壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)分有開式和閉式兩種，開式機(jī)身形狀似英文字母 C，其機(jī)身前端及左右均敞開，操作可見大，但機(jī)身剛度差，壓力機(jī)在工作負(fù)荷作用下會產(chǎn)生變形，一般壓力機(jī)噸位不超過 2021KN。 由于 查表 61 得： Kd=，代入 公式 65 得： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 17 FQ2== 彎曲力的計(jì)算 影響彎曲力大小的基本因素有變形材料的性能和質(zhì)量；彎曲件的形狀和尺寸；模具結(jié)構(gòu)及凸凹模間隙；彎曲方式等，因此很難用理論的分析法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。 總沖裁力 pF =F1+F2 （ 62） 式中： F1落料時的沖裁力； F2沖孔時沖裁力。 根據(jù)常用金屬沖壓材料的力學(xué)性能查出 Q235 未退火 τ=310～ 380（ Mpa），取 τ=350（ Mpa），系數(shù) Kp 一般取 Kp=。 每條件數(shù)為： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 14 n2=()/ = = 則可沖 14 件。 送料步距為： h=D+a1=119+=。 條料寬度公式： 0m ax0 2 ???? ?? )( aDB （ 54） 式中： D條料寬度方向沖裁件的最大尺寸 ； A側(cè)搭邊值。 條料寬度的計(jì)算 計(jì)算條料寬度有 3 種情況需 要考慮： （ 1）有側(cè)壓裝置時條料的寬度。 對于其他材 料的計(jì)算應(yīng)取數(shù)值表 52 的數(shù)： 表 52 其它材料的計(jì)算 材料 系數(shù) 鋼（ %～ %） 鋼（ %～ %） 硬黃銅 1～ 硬鋁 1～ 軟黃銅，純銅 一般來說，搭邊值是由經(jīng)驗(yàn)和查表來確定的，該制件的搭邊值采用查表 53取得。零件為矩形零件，選擇直排法。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。 根據(jù)計(jì)算得工件的展開尺寸為 119mm14mm，如圖 52 所示 ： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 10 圖 52 制件展開圖 排樣設(shè)計(jì) 沖裁件在板料、 帶料或條料上的布置方法稱為排樣。 表 51 板料彎曲中性層系數(shù) r/t 1 x r/t 2 3 4 5 6 7 ﹥ 8 x 查表 51